Задания первого теоретического тура.docx

Девятый класс
Задача 9-1
Навеску неизвестного минерала Х массой 1,00 г смешали с избытком
карбоната натрия и сплавили на воздухе (реакция 1). Полученную смесь внесли
в горячую воду (реакции 2 и 3). При этом образовался бурый осадок А, который
отфильтровали и прокалили при 500 °C (реакция 4). Масса полученного
красного порошка Б составила 0,46 г. Через фильтрат пропустили ток
углекислого газа (реакция 5), выделившийся при этом белый осадок Г отделили
и тоже прокалили (реакция 6). Масса образовавшегося остатка Д составила
0,59 г.
1. Определите формулу минерала Х. При сильном нагревании смеси Б и Д
может быть получен исходный минерал Х (реакция 7).
2. Напишите уравнения проведенных реакций (7 уравнений), а так же
реакцию кислотного вскрытия минерала концентрированной азотной кислотой
(реакция 8).
Задача 9-2
Сложные вещества A, В, С образуются при взаимодействии двух простых
веществ X и Z. Вещество D, помимо X и Z, содержит кислород. Для получения
указанных веществ использовали равные навески Х.
Ожидаемые по
завершении экспериментов массы образующихся продуктов представлены в
таблице.
Вещество
свойства
m(продукта), г
A
B
C
D
бц. жидкость желт. крист. оранж.-красн. крист. бц. жидкость
1,7484
2,7806
3,8129
1,8516
Известно, что экспериментаторы планировали получить D путем
окисления А кислородом.
1. Определите формулы веществ Х, Z, А–D, аргументируйте свой выбор
численным расчетом.
4
2. Выскажите аргументированное предположение о пространственном
строении частиц, составляющих B и C, зная, что элемент Х в них
четырехвалентен.
3. Определите исходную навеску простого вещества Х. Вычислите объемы
0,2 М KOH (мл), необходимые для полной нейтрализации продуктов
растворения в воде 1/10 указанных навесок для каждого из веществ А–D.
Составьте соответствующие уравнения реакций (гидролиза и нейтрализации).
Задача 9-3
Навеску массой 1,00 г светло-желтого вещества (Х), полученного
взаимодействием двух простых веществ, растворили в 10 мл 5 М раствора
азотной кислоты (раствор 1). Если к полученному раствору 1 добавить раствор
перманганата калия, то происходит его обесцвечивание и выделяется газ
объемом 287 мл (н. у.). Этот же газ выделяется при добавлении 0,1 г диоксида
марганца (IV) к раствору 1, но объем выделившегося газа вдвое меньше. При
этом температура раствора повышается на 27,3 градуса. Если к раствору 1
прилить избыток раствора иодида калия появляется коричневое окрашивание,
которое исчезает при добавлении 25,6 мл 1 М раствора тиосульфата натрия.
1. Определите состав вещества Х.
2. Напишите уравнения реакций.
Рассчитайте теплоту образования (кДж/моль) вещества, образующегося в
растворе 1. Считайте плотности растворов 1 г/мл. Теплоемкость растворов
равными теплоемкости воды: 4,18 Дж/град/г, а теплота образования жидкой
воды составляет 285,8 кДж/моль.
5
Задача 9-4
Неизвестный белый порошок, содержащий два металла одной группы,
устойчив к нагреванию до 500 °С, а при сильном прокаливании окрашивает
пламя в кирпично-красный цвет. При обработке 8,92 г порошка разбавленной
соляной кислотой наблюдается выделение газа А. Общий объем выделившегося
газа А составил 1 л (н. у.). При действии на образовавшийся раствор избытком
твердого гидроксида натрия выделился газ Б объемом 2 л (н. у.). Собранные
газы А и Б количественно взаимодействуют друг с другом (при 150 °C и
повышенном давлении) с образованием белого кристаллического вещества Г,
используемого в качестве удобрения.
1. Установите состав белого порошка и определите все неизвестные
вещества.
2. Напишите уравнения реакций.
Что происходит при обработке исходного порошка водой? Какое вещество
образуется при растворении Г в воде?
Задача 9-5
Формула Менделеева
Одна из самых острых проблем, стоящих перед мировым сообществом в
XXI веке – обеспеченность энергетическими ресурсами, главным из которых по
сей день остаётся ископаемое сырьё: уголь, нефть и газ.
Ещё в конце XIX века Д. И. Менделеев вывел уравнение для расчёта
удельной теплоты сгорания топлива по массовому содержанию (%) элементов в
его составе:
Q(кДж/кг) = 339,3·ωС + 1256·ωH − 109·(ωO − ωS) – 25,2·(9·ωH + ωW).
Переменными величинами в уравнении являются соответствующие
массовые доли (в %) элементов (С, H, O и S) и воды (W).
1. Используя формулу Менделеева, рассчитайте мольные теплоты сгорания
(в кДж/моль) простых веществ – углерода, водорода, серы. Запишите уравнения
сгорания.
6
2. Выразите объём кислорода V (л, н. у.), необходимый для полного
сжигания 1 кг топлива, через массовые доли (в %) элементов С, H, O и S.
3. Какому процессу соответствует последнее слагаемое в формуле
Менделеева? Запишите его уравнение и рассчитайте теплоту Q (в кДж/моль).
4. Используя формулу Менделеева, определите вещество, обладающее
наивысшей удельной теплотой сгорания. Объясните свой выбор.
5. Какой из углеводородов обладает наивысшей удельной теплотой
сгорания? Объясните.
6. В таблице приведены состав и цена 1 кг топлива (в условных единицах).
Состав,
С
H
O
S
W
Цена
нефть
83
10.4
0.7
2.8
3
18.6
уголь
55.2
3.8
5.8
3.2
8
4.5
%
Природный газ состоит в основном из метана, его цена 5.6 у. е./кг.
Проведя
необходимые
расчеты,
7
определите,
в
виде
какого